Alam Semesta, Kehidupan Bumi, Evolusi

A.  Ruang lingkup IPA

1. PENGERTIAN ALAM SEMESTA

Alam semesta, menurut orang Babylonia (kurang lebih 700-600 SM), merupakan suatu ruangan atau selungkup dengan bumi yang datar sebagai lantainya dan langit beserta bintang sebagai atapnya. Jadi, alam semesta atau jagat raya adalah suatu ruangan yang maha besar yang di dalamnya terdapat kehidupan yang biotik dan abiotik, serta di dalamnya terjadi segala peristiwa alam baik yang dapat diungkapkan manusia maupun yang tidak. Menurut pandapat lain alam merupakan segala Sesuatu selain Allah yang sifatnya baru, membutuhkan yang lain, yang dapat berubah.

Alam semesta terdiri atas semua materi, termasuk tenaga dan radiasi serta hal yang telah diketahui dan baru dalam tahap percaya bahwa pasti ada di antariksa. Bumi, planet-planet dan matahari yang termasuk dalam tata surya hanyalah merupakan titik kecil di antara lebih dari 200 miliyar bintang penyusun galaksi bimasakti. Matahari merupakan satu di antara bermiliyar-miliyar bintang di alam semesta dan kemungkinan setiap bintang mempunyai susunan tata surya seperti tata surya matahari. Perhitungan sampai ke angka 200 miliyar bintang baru untuk sebuah galaksi.

Mengenal alam semesta

Mikrokosmos mempelajari  hal-hal yang sangat kecil dalam ukurannya. Sel.atom,proton, dan elektron merupakan beberapa contoh dari mikroskosmos,sedang alam semesta termasuk dalam makrokosmos

Mikrokosmos

Pada tahun 1665 ilmuan bangsa inggris Robbert Hooke dengan menggunakan mikroskop yang masih sederhana,melihat bahwa gabus terdiri dari struktur gelembung berdinding seperti sarang lebah. Rongga berdinding ini disebut sel oleh para ilmuwan sel sebagai kotak-kotak kecil yang berisi bahan kehidupan. Dengan mikroskop modern dapat dilihat bahwa sel bukan hanya sebagai wadah kehidupan,tetapi lebih merupakan bahan kehidupan. Pada tahun 1869 Friedrich Miescher seorang ahli biokimia berhasil memisahkan suatu zat dari inti sel. Zat ini sekarang oleh para ilmuwan dinamakan asam deoksiri bonykleat atau disingkat dengan DNA yang merupakan mata rantai antara zat bernyawa dan tak bernyawa. Pada tahun 1953 James watson seorang ahli biologi dan Francis Crick seorang ahli fisika dapat membuktikan bahwa struktur DNA bukan sederhana,melainkan berupa pilin rangkap yang dapat terbelah menjadi dua. Analisis lebih lanjut dilakukan oleh Max Perutz dan John Kendrow yaknidengan jalan menganalisa dua protein,ialah Mioglobin dan Hemoglobin.

Makrokosmos

Banyak teori yang telah dikemukakan oleh para ilmuwan mengenai cara terbentuknya tata surya. Pada awal abad 20 salah satu teori menyatakan. Bahwa planet-planet terbentuk dari sebagian bahan matahari yang terlempar keluar disebabkan karena bintang lain yang bergerak mendekati matahari. Sehingga terjadi gaya tarik bergerak mendekati matahari,gaya tarik dari bintang menyebabkan sebagian bahan matahari terlempar ke luar,dan membentuk planet. Dikemukakan oleh Immanuel Kant Laplace dan disempurnakan oleh Gerald P Kuiper dan CF Van Wiszacker disebut dengan teori kondensasi. Teori kondensasi mengatakan : Mula-mula ada kabut gas dan debu atau nebula,karena mendingin lalau menyusut berputar lama makin cepat,lalu berbentuk seperti cakram. Kebanyakan bahan berada di tengah dan membentuk matahari sedangkan bahan yang keluar membentuk planet-planet. Jika tata surya tersebut sesuai dengan teori ini,tentu di jagad raya atau alam semesta ini terdapat banyak tata surya.

2. TEORI TERJADINYA ALAM SEMESTA

v  Teori Dentuman atau Teori Ledakan

Teori Dentuman menyatakan bahwa ada suatu massa yang sangat besar yang terdapat di jagad raya dan mempunyai berat jenis yang sangat besar, karena adanya reaksi inti, massa tersebut akhirnya meledak dengan hebatnya. Massa yang meledak kemudian berserakan dan mengembang dengan sangat cepat serta menjauhi pusat ledakan atau inti ledakan. Setelah berjuta-juta tahun massa yang berserakan membentuk kelompok-kelompok dengan berat jenis yang relatif lebih kecil dari massa semula. Kelompok-kelompok tersebut akhirnya menjadi galaksi yang bergerak menjauhi titik intinya. Teori ini didukung oleh adanya kenyataan bahwa galaksi-galaksi tersebut selalu bergerak menjauhi intinya.

v  Teori Bing Bang

Teori Big Bang dikembangkan oleh George Lemarie. Menurut teori ini pada mulanya alam semesta berupa sebuah primeval atom yang berisi materi dalam keadaan yang sangat padat. Suatu ketika atom ini meledak dan seluruh materinya terlempar ke ruang alam semesta. Timbul dua gaya saling bertentangan yang satu disebut gaya gravitasi dan yang lainnya dinamakan gaya kosmis. Dari kedua gaya tersebut gaya kosmis lebih dominan sehingga alam semesta masih akan ekspansi terus-menerus.

v  Teori Ekspansi dan Kontraksi

Teori ini berdasarkan adanya suatu siklus dari alam semesta yaitu massa ekspansi dan massa kontraksi. Diduga siklus ini berlangsung dalam jangka waktu 30.000 juta tahun. Pada masa ekspansi terbentuklah galaksi-galaksi serta bintang-bintangnya. Ekspansi tersebut didukung oleh adanya tenaga-tenaga yang bersumber dari reaksi inti hidrogen yang pada akhirnya akan membentuk berbagai unsur lain yang kompleks.

Pada masa kontraksi terjadi galaksi dan bintang-bintang yang terbentuk meredup sehingga unsur-unsur yang terbentuk menyusut dengan menimbulkan tenaga berupa panas yang sangat tinggi. Teori ekspansi dan kontraksi menguatkan asumsi bahwa partikel-partikel yang ada pada saat ini berasal dari partikel-partikel yang ada pada zaman dahulu.

3. Anggota Sistem Surya

v  Bintang

Bintang adalah benda langit luar angkasa yang memiliki ukuran besar dan memancarkan cahaya sebagai sumber cahaya.

Bintang yang terdekat dengan bumi adalah matahari, sedangkan Matahari sendiri dikelilingi oleh planet-planet anggota tata surya seperti pelanet bumi, merkurius, venus, mars, jupiter, saturnus, uranus, neptunus dan jupiter.

Menurut ilmu astronomi, definisi bintang adalah semua benda masif (bermassa antara 0,08 hingga 200 massa matahari) yang sedang dan pernah melangsungkan pembangkitan energi melalui reaksi fusi nuklir.

Oleh karena itulah bintang katai memiliki warna lebih putih dan bintang neutron yang sudah tak pernah memancarkan cahaya atau energi tetap disebut juga dengan bintang.

v  Matahari

Matahari merupakan pusat tata surya yang berupa bola gas yang bercahaya. Matahari merupakan salah satu bintang yang menghiasi galaksi Bima Sakti. Suhu permukaan matahari 6.000 derajat celsius yang  dipancarkan ke luar angkasa hingga sampai ke permukaan bumi, sedangkan suhu inti sebesar 15-20 juta derajat celsius. 

Lapisan-Lapisan Matahari antara lain :

·         Inti Matahari
Bagian dalam dari matahari, yaitu inti matahari. Pada bagian ini terjadi reaksi fusi sebagai sumber energi matahari. Suhu pada inti matahari dapat mencapai 15000000 derajat celcius. Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi akan dirambatkan sampai pada lapisan yang paling luar, yang kemudian akan terealisasi ke angkasa luar.

·         Fotosfer
Fotosfer adalah bagian permukaan matahari. Lapisan ini mengeluarkan cahaya sehingga mampu memberikan penerangan sehari-hari. Suhu pada lapisan ini mampu mencapai lebih kurang 16.000 derajat C dan mempunyai ketebalan sekitar 500 km.

·         Kromosfer
Kromosfer adalah lapisan di atas fotosfer dan bertindak sebagai atmosfer matahari. Kromosfer mempunyai ketebalan 16.000 km dan suhunya mencapai lebih kurang 9.800 derajat C. Kromosfer terlihat berbentuk gelang merah yang mengelilingi bulan pada waktu terjadi gerhana matahari total.

·         Korona
Korona adalah lapisan luar atmosfer matahari. Suhu korona mampu mencapai lebih kurang 1.000.000 derajat C. Warnanya keabu-abuan yang dihasilkan dari adanya ionisasi pada atom-atom akibat suhunya yang sangat tinggi. Korona tampak ketika terjadi gerhana matahari total, karena pada saat itu hampir seluruh cahaya matahari tertutup oleh bulan. Bentuk korona, seperti mahkota dengan warna keabu-abuan

v  Planet

PLANET DAN CIRI-CIRINYA:

Berbeda halnya dengan matahari, planet tidak dapat bercahaya. Planet termasuk benda langit yang selalu berputar pada orbitnya dalam mengelilingi matahari sebagai pusatnya. Planet berputar pada masing-masing garis edarnya. Garis edar planet disebut orbit. Berikut adalah nama-nama planet :

a. Merkurius
Merkurius adalah planet yang paling dekat dengan matahari dengan jarak ± 58 juta kilometer. Karena jaraknya yang dekat dengan matahari serta tidak memiliki atmosfer, suhu permukaan Merkurius pada siang hari kurang lebih 340 °C, sedangkan pada malam hari turun hingga minus 200 °C. Permukaan Merkurius pertama kali dipotret dari pesawat ruang angkasa Marinir 10 pada tahun 1974. Berdasarkan hasil pemotretan tersebut pada permukaan Merkurius banyak terdapat kawah. Merkurius merupakan planet kecil dengan diameter kurang lebih 4.879 km. Merkurius mendapat julukan bintang fajar atau bintang senja karena kadang kadang terlihat menjelang matahari terbit atau beberapa saat setelah matahari terbenam.

b. Venus
Venus adalah planet kedua dari matahari. Jarak Venus dari matahari kurang lebih 108 juta km. Planet Venus merupakan planet terdekat dengan bumi. Oleh karena itu, Venus tampak paling jelas dari bumi. Pada pagi hari,Venus terlihat jelas seperti bintang di ufuk timur, sehingga banyak orang menyebutnya Bintang Timur, Bintang Barat, Bintang Malam, Bintang Pagi atau Bintang Kejora. Venus memiliki atmosfer yang terdiri atas gas, kabut tebal berupa uap asam dan debu sehingga permukaannya sulit diamati. Foto-foto yang didapatkan oleh pesawat ruang angkasa milik Uni soviet, Venera-9 dan Venera-10, memperlihatkan permukaan venus terdiri dari batu dan suhu permukaannya kurang lebih 500 °C. keadaan atmosfer Venus yang panas ini disebabkan oleh kandungan gas karbon dioksida yang sangat tinggi sehingga menghasilkan efek rumah kaca. Ukuran Venus hampir sebesar bumi dengan diameter kurang lebih 12.104 km.

c. Bumi
Bumi adalah planet ketiga pada tata surya dengan jarak dari matahari kurang lebih 150 juta km. bumi yang kita tempati ini memiliki faktor-faktor pendukung bagi kehidupan makhluk hidup sebagai berikut.

1) bumi cukup menerima sinar matahari sehingga suhu permukaan bumi berkisar 22°C. Dengan suhu tersebut memungkinkan makhluk hidup melakukan proses kehidupannya. Karena suhu tersebut tidak terlalu dingin atau tidak terlalu panas.
2) bumi mempunyai atmosfer yang mengandung oksigen. Atmosfer ini melindungi bumi dari jatuhnya benda langit yang lain. Selain itu, atmosfer yang menyelimuti bumi berperan menahan panas dan cahaya matahari yang berlebihan dan membahayakan, seperti sinar ultraviolet.
3) Permukaan bumi terdiri dari daratan dan perairan. Perairan di bumi lebih luas dari pada daratannya. Dengan demikian dapat menyediakan air sebagai sumber kehidupan. bumi merupakan planet ke lima terbesar dari sembilan planet lainnya. Diameter bumi kurang lebih 12.756 km. Orbit bumi berbentuk elips.

d. Mars
Planet keempat ini berukuran kecil, diameternya hanya berukuran kurang lebih 6.800 km. Atmosfer yang menyelimuti Mars sangat tipis sehingga permukaan Mars dapat diamati dari bumi dengan menggunakan teropong. Mars adalah planet yang berwarna merah. Pesawat ruang angkasa Viking I dan Viking II milik Amerika Serikat berhasil mengamati permukaan Mars. Permukaan Mars berupa ribuan kawah, lembah-lembah besar dan gunung berapi. Kawah Olympus Mars yang berdiameter kurang lebih 700 km dan tinggi 25 km merupakan kawah terbesar di tata surya. Pada siang hari suhu permukaan Mars sekitar 20 °C sedangkan pada malam hari suhu sekitar minus 70 °C. Planet Mars memiliki dua satelit, yaitu  Phobos dan Deimos.

e. Jupiter
Jupiter merupakan planet terbesar dalam tata surya. Diameter Jupiter 11 kali diameter  bumi atau sekitar 141.700 km. Jupiter memiliki 17 satelit, dan yang terbesar di antaranya adalah Ganymedes. Sebagian besar Jupiter tersusun atas gas, terutama hidrogen dan helium.

f. Saturnus
Saturnus merupakan planet terbesar kedua setelah Jupiter dengan diameter 10 kali diameter bumi. Keistimewaan planet ini, yaitu cincin yang mengelilinginya. Cincin ini diperkirakan terdiri atas debu halus, kerikil dan butir-butir es. Cincin saturnus sangat tipis tebalnya sekitar 10 – 1000 m dan lebarnya sekitar 275.000 km. Saturnus memiliki 22 satelit. Satelit yang terbesar adalah Titan.

g. Uranus
Sampai tahun 1781, orang mengira Saturnus adalah planet terjauh dari bumi. Akan tetapi, William Herschel menemukan planet Uranus. Uranus merupakan planet ketiga terbesarsetelah Jupiter dan Saturnus. Diameter Uranus hampir empat kali diameter bumi atau kurang lebih 50.800 km. Karena jaraknya yang sangat jauh dari bumi serta atmosfernya sangat tebal, Uranus angat sulit diamati dari bumi. Uranus dikelilingi lima buah satelit dan yang paling besar adalah Titania.

h. Neptunus
Neptunus pertama kali ditemukan pada tahun 1846 oleh observatorium Berlin. Planet ini tampak seperti kembaran Uranus karena ukurannya yang hampir sama. Neptunus berdiameter kurang lebih 48.600 km. Suhu permukaannya lebih dingin daripada Uranus, yaitu sekitar minus 200° C. Neptunus memiliki dua buah satelit, yaitu Triton dan Nereid. Triton adalah satelit yang terbesar.

i. Pluto                                                              
Pluto merupakan planet terjauh dari matahari diketahui sejak tahun1930, planet ini disebut juga planet transneptunus karena diduga planet inimerupakan bagian satelit neptunus yang terlepas. Pluto tidak tertembuscahaya matahari sehingga sepanjang jaman selalu gelap oleh karenanya diberinama Pluto (dewa kegelapan bangsa yunani) dan tidak memiliki satelit.

4. Bumi Sebagian Bagian Dari Sistem Tata Surya

Bumi adalah planet ketiga pada tata surya dengan jarak dari matahari kurang lebih 150 juta km. bumi yang kita tempati ini memiliki faktor-faktor pendukung bagi kehidupan makhluk hidup sebagai berikut.

1) bumi cukup menerima sinar matahari sehingga suhu permukaan bumi berkisar 22°C. Dengan suhu tersebut memungkinkan makhluk hidup melakukan proses kehidupannya. Karena suhu tersebut tidak terlalu dingin atau tidak terlalu panas.
2) bumi mempunyai atmosfer yang mengandung oksigen. Atmosfer ini melindungi bumi dari jatuhnya benda langit yang lain. Selain itu, atmosfer yang menyelimuti bumi berperan menahan panas dan cahaya matahari yang berlebihan dan membahayakan, seperti sinar ultraviolet.
3) Permukaan bumi terdiri dari daratan dan perairan. Perairan di bumi lebih luas dari pada daratannya. Dengan demikian dapat menyediakan air sebagai sumber kehidupan. bumi merupakan planet ke lima terbesar dari sembilan planet lainnya. Diameter bumi kurang lebih 12.756 km. Orbit bumi berbentuk elips.

Bumi ini bulat telah diketahui manusia 500 tahun yang lalu,meskipun sebelum itu orang mengira bahwa bumi ini datar. Pada zaman modern ini mudah saja,karena dengan pesawat ruang angkasa dapat dibuat photo yang jelas bahwa bumi memang bulat.  Namun pengamatan yang sedikit pada kutubnya.  Garis tengah bumi dari kutub ke kutub = 7.900 mil, sedangkan bila dihitung secara ekuatorial = 7.923 mil. ( 1 mil =1,6 km ). Berat jenis nya 5,5 sedang beratnya 6,6 X 10 ton.

5. Menjelaskan Lapisan – Lapisan Pada Bumi Serta Fungsinya

Lapisan-Lapisan Planet Bumi dan Fungsinya

Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Bumi merupakan planet dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat dengan matahari. Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km. Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup. Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :

1. Kerak bumi (crush) merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.

2. Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC.

3. Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km. Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam. Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC. inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.

1. Litosfer (lapisan batuan pembentuk kulit bumi atau crust)

Litosfer berasal dari kata lithos berarti batu dan sfhere/sphaira berarti bulatan atau lapisan. Dengan demikian Litosfer dapat diartikan lapisan batuan pembentuk kulit bumi. Dalam pengertian lain, litosfer adalah lapisan bumi paling atas dengan ketebalan lebih kurang 70 km yang tersusun dari batuan penyusun kulit bumi.

2. Astenosfer (lapisan selubung atau mant/e) Astenosfer, yaitu lapisan yang terletak di bawah litosfer dengan ketebalan sekitar 2.900 km berupa material cair kental dan berpijar dengan suhu sekitar 3.000 0C, merupakan campuran dari berbagai bahan yang bersifat cair, padat dan gas bersuhu tinggi.

3. Barisfer (lapisan inti bumi atau core)

Barisfer, yaitu lapisan inti bumi yang merupakan bagian bumi paling dalam yang tersusun atas lapisan Nife (Niccolum atau nikel dan ferrrum atau besi). Lapisan ini dapat pula dibedakan atas dua bagian yaitu inti luar dan inti dalam.

a. Inti luar (Outer core)

Inti luar adalah inti bumi yang ada di bagian luar. Tebal lapisan ini sekitar 2.200 km, tersusun atas materi besi dan nikel yang bersifat cair, kental, dan panas berpijar bersuhu sekitar 3.900 0C.

b. Inti dalam (Inner core)

Inti dalam adalah inti bumi yang ada di lapisan dalam dengan ketebalan sekitar 2.500 km, tersusun atas materi besi dan nikel pada suhu yang sangat tinggi yakni sekitar 4.8000C, akan tetapi tetap dalam keadaan padat dengan densitas sekitar 10 gram/cm3. Hal itu disebabkan adanya tekanan yang sangat tinggi dari bagian-bagian bumi lainnya.

Lapisan atas kerak bumi, di daerah daratan, biasanya dilapisi tanah. Tanah, yang terdiri atas partikel batuan yang ditimpa cuaca, juga mengandung banyak zat organik yang berasal dari pembusukan makhluk hidup zaman purba. Tanah mendukung kehidupan tanaman di bumi dan juga binatang karena makanan hewan, baik langsung maupun tidak berasal dari tanaman.

Berdasarkan uraian tersebut, dapat disimpulkan bahwa karakteristik lapisan bumi paling dalam (inti) memiliki sifat pejal atau keras yang diselubungi lapisan cair relatif kental, sedangkan bagian luar atau atasnya berupa litosfer yang pejal dan keras pula.

6. Teori Terjadinya Bumi

Dalam terbentuknya bumi tidak diketahui secara pasti tapi yang diketahui bahwa proses terbentuknya bumi tidak lepas dari proses terbentuknya tata surya yang menurut pendapat para ahli yang mengemukakan teori-teorinya proses terbentuknya tata surya yang merupakan juga proses terbentuknya bumi. Teori-teori tersebut antara lain.

1. Teori Kabut (Nebula)

a. Immanuel Kant
Immanuel Kant merupakan seorang filsuf dan ilmuwan Jerman. Pada tahun 1755, ia membuat hipotesis yang meyatakan bahwa tata surya terbentuk oleh gumpalan kabut (nebula) yang terdiri atas bermacam-macam gas. Nebula tersebut berpilin lambat. Gas-gas yang berukuran besar menarik gas-gas yang berukuran kecil sehingga membentuk gumpalan gas yang mirip dengan cakram. Ketika cakram tersebut memepat, sebagian besar gas berada di pusat cakram. Pusat cakram membentuk gumpalan kabut bermassa besar yang kemudian menjadi Matahari. Adapun gas-gas di bagian tepi mengalami penurunan suhu dan menyusut membentuk planet-planet yang mengelilingi Matahari.

b. Piere Simon de Laplace
Piere Simon de Laplace merupakan seorang ahli fisika Prancis. Pada tahun 1796 ia menyatakan bahwa tata surya berasal dari kabut panas yang berpilin. Karena kabut selalu memancarkan panas di alam semesta yang dingin, kabut tersebut mengalami penyusutan dan membentuk bola gas. Penyusutan itu menyebabkan pilinan bola gas makin cepat. Akibatnya terjadi oemepatan di kedua kutubnya dan melebar di bagian ekuator menyerupai gelang-gelang karena penumpukan gas.
Pilinan bola gas yang makin cepat menyebabkan sebagian massa gas di ekuator makin menjauh dari bola gas, kemudian membentuk bola-bola gas yang lebih kecil dan mengelilingi bola gas awal. Bola-bola gas kecil tersebut kemudian mendingin menjadi planet, sedangkan bola gas awal menjadi Matahari.

2. Teori Planetesimal

Teori planetesimal dikemukakan oleh Chamberlin dan Moulton pada tahun 1905. Teori planetesimal menyatakan bahwa tata surya berasal dari gumpalan kabut yang berbentuk spiral atau pilin sehingga disebut kabut pilin. Di dalam kabut itu terdapat material-material padat yang disebut planetesimal. Tiap-tiap planetesimal mempunyai orbit bebas sehingga terjadi tabrakan- tabrakan. Dengan adanya gaya gravitasi, terbentuklah gumpalan- gumpalan yang besar dan lebih pampat. Gumpalan terbesar terletak di tengah (pusat) kabut dan menjadi pusat peredaran yang kemudian disebut Matahari. Adapun gumpalan-gumpalan yang lebih kecil menjadi planet-planet yang secara bersama-sama ber- revolusi terhadap Matahari.

3. Teori Pasang Surut

Teori pasang surut pertama kali disampaikan oleh Buffon (1707 – 1788). Buffon menyatakan bahwa tata surya berasal dari adanya materi Matahari yang terlempar akibat bertumbukan dengan sebuah komet. Teori pasang surut yang dikemukakan Buffon kemudian diperbaiki oleh dua orang ilmuwan Inggris, yaitu Sir James Jeans dan Harold Jeffreys pada tahun 1919.
Jeans dan Jeffreys menyatakan bahwa tata surya terbentuk oleh efek pasang gas-gas pada Matahari. Efek pasang itu disebabkan oleh gaya gravitasi sebuah bintang besar yang melintasi Matahari.
Gas-gas panas tersebut kemudian terlepas dari Matahari dan mulai mengelilingi Matahari. Selanjutnya, gas-gas panas berubah menjadi bola-bola cair. Tiap-tiap bola secara perlahan mendingin dan membentuk lapisan keras di sekelilingnya menjadi planet-planet can satelit-satelit.

4. Teori Awan Debu (Proto Planet)

Teori proto planet dikemukakan oleh seorang ahli astronomi Jerman, Carl von Weizsaecker pada tahun 1940. Teori proto planet kemudian disempurnakan antara lain oleh Gerard P. Kuiper pada tahun 1150. Teori proto planet menyatakan bahwa tata surya terbentuk oleh gumpalan awan gas dan debu yang jumlahnya sangat banyak. Lebih dari 15.000 juta tahun yang lalu salah satu gumpalan mengalami pemampatan dan menarik partikel-partikel debu membentuk gumpalan bola. Pada saat itulah terjadi pilinan.

Dengan adanya pilinan, gumapalan bola menjadi pipih menyerupai cakram, yaitu tebal dibagian tengah dan pipih dibagian tepinya. Bagian tengah yang tebal berpilin lebih lambat dari pada bagian tepinya. Partikel-partikel di bagian tengah saling menekan sehingga menimbulkan panas dan cahaya. Bagian tengah itu kemudian menjadi matahari. Partikel-partikel di bagian tepi yang berpilin lebih cepat menyebabkan gumpalan-gumpalan awan gas dan debu terpecah-pecah menjadi gumpalan-gumpalan yang lebih kecil. Gumpalan-gumpalan itu kemudian membeku menjadi bahan planet dan satelitnya. Oleh karena itu, bahan-bahan planet tersebut disebut protoplanet dan teorinya disebut teori protoplanet.

5. Teori Bintang Kembar

Teori bintang kembar dikemukakan oleh seorang ahli astronomi Inggris R.A. Lyttleton sekitar tahun 1930-an. Teori itu menyatakan bahwa galaksi kita berisi banyak kombinasi bintang kembar. Oleh karena itu, Lyttleton juga menganggap Matahari memiliki sebuah bintang sebagai kembarannya. Bintang kmbaran Matahari tersebut kemudian meledak menjadi unsur-unsur gas dan terperangkap oleh gaya gravitasi Matahari. Awan gas kemudian mendingin membentuk planet- planet dan satelit-satelitnya yang mengelilingi Matahari dan membentuk tata surya. Adapun proses pembentukan planet dan satelit sama dengan teori pasang surut.

B.  Kehidupan Bumi

1. ASAL MULA KEHIDUPAN DI BUMI
            a. Teori Asal Usul Bumi :

(1) Generatio Spontanea
Sebelum abad 17 orang menganggap bahwa makhluk hidup itu terbentuk secara spontan atau terbentuk dengan sendirinya.
Contoh :
    Ulat timbul dengan sendirinya dari bangkai tikus.
    Cacing timbul dengan sendirinya dari dalam lumpur.
    Dari gudang padi,ternyata muncullah tikus.
(2) Cosmozoa
Ada pendapat bahwa makhluk hidup di bumi ini asal usulnya dari luar bumi,mungkin dari planet lain benda hidup yang datang itu mungkin berbentuk spora yang aktif jatuh ke bumi lalu berkembangbiak. Pendapat atau hipotesis ini terlalu lemah karena tidak di dukung oleh fakta-fakata dan juga tidak menjawab asal mula kehidupan itu sendiri.
(3) Omne Vivum Ex Ovo
Fransisco Redi ( 1626-1597 ) ahli biologi bangsa italia dapat membuktikan bahwa ulat pada bangkai tikus berasal dari telur lalat yang meletakkan telurnya dengan sengaja disitu. Dari berbagai percobaannya yang serupa ia memperoleh kesimpulan yang serupa yaitu bahwa : asal mula kehidupan itu adalah telur atau omne vivum ex ovo.
(4) Omne Ovo Ex Vivo
Lazzaro Spallanzani ( 1729-1799 ) juga ahli bangsa italia dengan percobaannya terhadap kaldu,membuktikan bahwa jasad renik atau mikro-organisme yang mencemari kaldu dapat membusukkan kaldu itu. Bila kaldu ditutup rapat setelah mendidih maka tidak terjadi membusukan. Ia mengambil kesimpulan bahwa untuk adanya telur harus ada jasad hidup terlebih dahulu. Maka muncullah teorinya "Omne ovo ex vivo" atau telur itu berasal dari makhluk hidup.
(5) Omne Vivum Ex vivo
Louis Pasteur ( 1822-1895 ) sarjana kimia prancis melanjutkan percobaan spallazani dengan percobaan berbagai mikro-organisme tumbuh kehidupan yang baru atau disebut "Omne vivum ex vivo". Teori ini disebut juga teori biologenesis dengan konsep dasar bahwa yang hidup itu berasal dari kehidupan juga.
(6) Teori uray
Horld Uray ( 1893 ) seorang ahli kimia dari Amerika serikat mengemukakan bahwa atmosfir bumi  pada awal mulanya kaya akan gas-gas metana ( CH4 ), amoniak ( NH3 ), hidrogen ( H2 ) dan  air ( H2O ). Zat-zat itu merupakan unsur-unsur penting yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup.
(7) Teori Oparin-Haldane
 A.I Oparin adalah ahli biologi bangsa rusia : pada tahun 1924 mempublikasikan pendapatnya tentang "Asal mula kehidupan " namun tak mendapat sambutan para ahli.  J.B.S Haldane ahli biologi bangsa inggris secara terpisah juga mempunyai pendapatitu singkatnya  adalah sebagai berikut : Jasad hidup terbentuk dari senyawa kimiawi dalam laut pada masa dimana atmosfir bumi belum mengandung oksigen bebas.

            b. Teori Abiogenesis & Biogenesis

1. Teori Abiogenesis

Teori yang dikemukakan Aristoteles ini menyatakan bahwa makhluk hidup tercipta dari benda tak hidup yang berlangsung secara spontan (generatio spontanea). Misalnya cacing dari tanah, ikan dari lumpur, dan sebagainya. Teori ini dianut oleh banyak orang selama beberapa abad.

Aristoteles (384-322 SM), adalah seorang filsuf dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani Kuno. Sebenarnya dia mengetahui bahwa telur-telur ikan yang menetas akan menjadi ikan yang sifatnya sama seperti induknya. Telur-telur tersebut merupakan hasil perkawinan dari induk-induk ikan. Walau demikian, Aristoteles berkeyakinan bahwa ada ikan yang berasal dari Lumpur.

Menurut penganut paham abiogenesis, makhluk hidup tersebut terjadi begitu saja secara spontan. Itu sebabnya, teori abiogenesis ini disebut juga generation spontanea. Bila pengertian abiogenesis dan generation spontanea digabung, maka konsepnya menjadi: makhluk hidup yang pertama kali di bumi berasal dari benda mati / tak hidup yang terjadinya secara spontan (sebenarnya ini adalah dua teori yang berbeda, tetapi orang sudah kadung salah kaprah).

Paham abiogenesis bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani Kuno (ratusan tahun sebelum Masehi) hingga pertengahan abad ke-17, dimana Antonie Van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk mengamati makhluk-makhluk aneh yang amat kecil yang terdapat pada setetes air rendaman jerami. Oleh para pendukung paham abiogenesis, hasil pengamatan Antonie Van Leeuwenhoek ini seolah-olah memperkuat pendapat mereka tentang abiogenesis. Hasil pengamatan Anthoni ditulisnya dalam sebuah catatan ilmiah yang diberi judul “Living in a drop of water“. Tokoh lain pendukung teori ini adalah John Needham.

2. Teori Biogenesis

Teori ini bertentangan dengan teori abiogenesis, karena menganggap bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang sudah ada sebelumnya. Tiga tokoh terkenal pendukung teori ini adalah Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur.

-Francesco Redi

Redi merupakan orang pertama yang melakukan eksperimen untuk membantah teori abiogenesis. Dia melakukan percobaan dengan menggunakan bahan daging segar yang ditempatkan dalam labu dan diberi perlakuan tertentu.

Labu I    :  diisi daging segar dan dibiarkan terbuka

Labu II   :  diisi daging segar dan ditutup dengan kain kasa

Labu III  :  diisi daging segar dan ditutup rapat

Ketiga labu diletakkan di tempat yang sama selama beberapa hari. Hasilnya adalah sebagai berikut:

Labu I    :  dagingnya busuk, banyak terdapat belatung

Labu II   :  dagingnya busuk, terdapat sedikit belatung

Labu III  :  dagingnya tidak busuk, tidak terdapat belatung

Menurut Redi belatung yang terdapat pada daging berasal dari telur lalat. Labu ke III tidak terdapat belatung karena tertutup rapat sehingga lalat tidak bisa masuk. Sayangnya, meskipun tertutup rapat ternyata pada labu tersebut bisa muncul belatung. Ini disebabkan karena Redi tidak melakukan sterilisasi daging pada disain percobaannya.

-Lazzaro Spallanzani

Spallanzani juga melakukan percobaan untuk membantah teori abiogenesis, tetapi menggunakan bahan kaldu. Disainnya sebagai berikut:

Labu I   : diisi kaldu lalu dipanaskan dan dibiarkan terbuka

Labu II  : diisi kaldu, lalu ditutup dengan gabus yang disegel dengan lilin, kemudian dipanaskan

Setelah dingin kedua labu diletakkan di tempat yang sama. Beberapa hari kemudian hasilnya sebagai berikut.

Labu I   : berubah busuk dan keruh, banyak mengandung mikroba (bakteri)

Labu II  : tetap jernih, tidak mengandung mikroba

Menurut Spallanzani mikroba yang tumbuh dan menyebabkan busuknya kaldu berasal dari mikroba yang beraada di udara. Pendukung paham abiogenesis keberatan dengan disain Spallanzani karena menurut anggapan mereka, labu yang tertutup menyebabkan gaya hidup (elan vital) dari udara tidak dapat masuk, sehingga tidak memungkinkan munculnya makhluk hidup (mikroba).

-Louise Pasteur

Pasteur menyempurnakan percobaan Redi dan Spallanzani. Ia menggunakan kaldu dalam labu yang  disumbat dengan gabus. Selanjutnya gabus tersebut ditembus dengan pipa berbentuk leher angsa (huruf S), kemudian dipanaskan. Setelah dingin dibiarkan beberapa hari kemudian diamati. Ternyata air kaldu tetap jernih dan tidak ditemukan mikroba.

Disain pipa yang berbentuk leher angsa tersebut memungkinkan masuknya gaya hidup dari udara, tetapi ternyata tidak didapati makhluk hidup dalam kaldu. Menurut Pasteur, mikroorganisme yang tumbuh dalam kaldu berasal dari udara. Mereka tidak bisa masuk karena terhambat oleh bentuk pipa. Hal ini bisa dibuktikan bila labu dimiringkan sedemikian rupa sehingga kaldu mengalir melalui pipa dan menyentuh ujung pipa, ternyata beberapa hari kemudian menyebabkan busuknya kaldu.

Dengan demikian Pasteur telah membuktikan bahwa teori biogenesislah yang benar. Muncullah ungkapan :

“ omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo, omne vivum ex vivo”

yang artinya: makhluk hidup berasal dari telur, telur berasal dari makhluk hidup, makhluk hidup berasal dari makhluk hidup.

C.  EVOLUSI

1. TEORI EVOLUSI

a. Teori Lamark (Jean Baptise Lamark 1744-1829)

“Evolusi itu disebabkan karena adanya adaptasi. Sifat-sifat baru dihasilkan karena pengaruh lingkungan, kemudian diteruskan kepada keturunannya.”

Contoh:

Jerapah yang berleher panjang, dahulunya berleher pendek. Karena dulunya suka memakan daun-daun yang berada di pucuk pohon karena daun yang di bawah sudah habis, maka ia menjulurkan lehernya, sehingga lama kelamaan leher jerapah tersebut jadi panjang.

b. Charles Darwin (Charles Robert Darwin 1809-1882)

"Suatu benda (bahan) mengalami perubahan dari yang tidak sempurna menuju kepada kesempurnaan."

Inti dari teorinya ada 2, yaitu:

- Spesies yang hidup sekarang berasal dari species yang hidup di masa lampau.

- Evolusi terjadi melalui proses seleksi alam

Seleksi alam itu terjadi karena adanya sebab:

1.      Variasi

2.      Kelebihan produksi

3.      Stuggle for existence (berjuang untuk hidup)

4.      Enheritance of the variation (mempertahankan kehidupan)

5.      Survival of the fittest (yang kuat yang bertahan)

c.       Teori Darwin- Weisman

- Evolusi merupakan masalah genetika yakni menyangkut masalah bagaimana

            diwariskannya gen melaui sel kelamin.

- Sel tubuh tidak dipengaruhi oleh lingkungan. Jadi evolusi adalah gejala seleksi

alam terhadap faktor alam genetika.

d.      Teori De Vries

- Organisme dengan cirri pembawaan yang baru tampak dengan segera. Ini berasal dari mutasi gen.

- Mutasi dapat membuat organisme terpengaruh atau tidak terpengaruh terhadap lingkungan.

- Sebagi hasil dari seleksi alam, organism dengan mutasi yang baik kebanyakan dapat hidup lebih lama.

- Sejak hasil mutasi dapat diturunkan, perubahan-perubahan dapat diharapkan berlangsung terus dan spesies dengan sifat yang baru terus terbentuk.

2. Perubahan Mahluk Hidup Adanya Adaptasi & Seleksi Alam

a. Adaptasi
Adaptasi adalah kemampuan atau kecenderungan makhluk hidup dalam menyesuaikan diri dengan lingkungan baru untuk dapat tetap hidup dengan baik. Dalam karangan ini akan dijelaskan tentang adaptasi yang dilakukan oleh hewan dan tumbuhan dan perbedaan adaptasi yang dilakukan oleh hewan dengan adaptasi yang dilakukan oleh tumbuhan terhadap lingkungannya.
Adaptasi Hewan : kemampuan hewan untuk menyesuaikan dirinya terhadap perubahan-perubahan keadaan alam atau lingkungannya (seleksi alam). Adapun jenis-jenis dan macam-macam adaptasi pada hewan adalah:
- Adaptasi Morfolog
Adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup. Misalnya seperti gigi singa, harimau, citah, macan, yang runcing dan tajam untuk makan daging, sedangkan pada gigi sapi, kambing, kerbau, biri-biri, domba tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan untuk mengunyah makanan.
- Adaptasi Fisiologi
Adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik. Contoh pada onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin.
- Adaptasi Tingkah Laku
Adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku / perilaku terhadap lingkungannya berupa kemampuan hewan untuk merubah warna kulit tubuhnya sesuai dengan lingkungan sekitarnya sehingga kurang dapat terlihat. Kemampuan hanya bisa dilakukan oleh beberapa hewan, seperti cumi-cumi, sotong dan bunglon. Sebagai contoh pada bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri sehingga tidak terlihat oleh dari para pemangsa seperti pada contoh gambar di bawah ini:
Adaptasi Tumbuhan: penyesuaian diri yang dilakukan oleh tumbuhan terhadap lingkungan yang baru, baik perubahan fisiologis maupun morfologis dan proses penyesuaian ini berjalan lambat dan sangat tergantung kepada kondisi lingkungan barunya, apakah sesuai dengan sangat hidup tumbuhan tersebut dan kandungan unsur hara yang terdapat di lingkungan tersebut.
Dalam proses adaptasi, tumbuhan melalui berbagai tahapan, yaitu:
Tahap Aklimatisasi : tahap di mana tumbuhan berusaha keras untuk dapat mempertahankan hidup di tempat baru dengan mengubah kemampuan fisiologis dan atau morfologi dalam menyesuaikan diri dengan lingkungan baru.
Tahan Naturalisasi : tahap di mana tumbuhan telah mampu menyesuaikan dirinya dengan faktor lingkungan dan terus berusaha untuk menyempurnakan proses adaptasinya ke arah yang positif.
Tahap Domestikasi : tahap di mana proses adaptasi tumbuhan sudah dapat menyesuaikan diri dengan, lingkungan barunya dan sudah mulai dapat menjalankan kehidupannya untuk melewati siklus hidupnya dengan baik

b. Seleksi alam 
Yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama kelamaan akan punah. Yang tertinggal hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya.
Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat biston betularia. Ngengat biston betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah ngengat biston betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi ngengat biston betularia hitam menurun karena tidak dapat beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi ngengat biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.

3. Binatang Yang Mengalami Seleksi Alam, Adaptasi, dan Evolusi

v Mammoth punah karena seleksi alam, mammoth yang terbiasa hidup di alam yang dingin tidak bisa beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang berubah menjadi hangat.

v Jerapah dulu sekali tidak semua memiliki leher panjang, ada juga jerapah berleher pendek. Namun karena seleksi alam akhirnya jerapah leher pendek menjadi punah karena kesulitan mencari makanan yang berupa daun, karena pohon-pohonnya sangat tinggi. Jerapah leher panjang hingga sekarang mampu bertahan.

v Dinosaurus yang punah berjuta juta tahun lalu, karena tidak bisa bertahan dari perubahan alam yang ekstrim yang disebabkan oleh adanya meteor jatuh kebumi.

v Ngengat biston betularia di inggris ada yang berwarna cerah (purih) dan ada yang berwarna hitam. Sebelum revolusi industri ngengat berwarna putih sangat banyak karena kualitas udaranya bagus. namun setelah revolusi industri, polusi udara terjadi yang mengakibatkan udara jadi gelap oleh debu industri dan asap serta pepohonan berubah jadi hitam, ngengat biston putih tidak mampu beradaptasi dengan kondisi ini yang mengakibatkan mereka mudah ditemukan mangsa, beda hal nya dengan ngengat biston hitam. Ngengat biston hitam bisa beradaptasi dan jumlahnya semakin banyak, sedangkan ngengat biston putih populasinya jadi sedikit.

v Burung Finch di galapagos yang mengalami perubahan morfologi karena makanannya berubah dari biji-bijian menjadi serangga.

v Dulu kuda memilikir jari lima, namun untuk menyesuaikan diri dengan kontur tanah lunak maka sekarang kuda hanya memiliki 1 jari.

v Punahnya Tyrannosaurus Rex pada rentang waktu 65 juta tahun yang lalu akibat perubahan iklim dari jatuhnya meteorit.

v Punahnya Pterodactyl puluhan juta tahun yang lalu.

Sumber :

https://id.scribd.com/document/333693298/Teori-Terbentuknya-Tata-Surya

http://ridwanbluerider.blogspot.com/2011/04/makalah-asal-usul-tata-surya.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Tata_Sury

http://www.g-excess.com/pengertian-bintang-tata-surya.html

http://pengayaan.com/10-contoh-seleksi-alam/

http://edukasi.kompasiana.com/2012/01/10/teori-terbentuknya-alam-semesta-tata-surya-dan-bumi-426399.html

http://www.pelajaranku.net/2016/01/pengertian-dan-contoh-seleksi-alam-pada-makhluk-hidup.html

http://www.berpendidikan.com/2015/10/pengertian-dan-contoh-seleksi-alam-pada-makhluk-hidup.html

http://biologimediacentre.com/asal-usul-kehidupan-biogenesis-versus-abiogenesis-1-2/

http://www.pelajaransekolahonline.com/2016/22/ilmu-geografi-proses-terbentuknya-bumi-dan-teori-terbentuknya-bumi-menurut-ahlinya.html

Abu Ahmadi, H., dan Ahmad Supotomo. 2008. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta: Rineka Cipta

Dirdjosoemarto, Soendjojo, dkk.. (1991). Pendidikan IPA 2, Buku II . Jakarta:

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan Pendidikan Tinggi.

Hidayat, Bambang, dkk., (1978). Bumi dan Antariksa 1. Jakarta: Departemen

Pendidikan dan Kebudayaan.

Ruang Lingkup IPA Alam Semesta

APRIL 14, 2013 | INTANAYUDA8

Shodiqin, Ali. 2008. Antropologi Al-Qur'an: Model Dialektika Wahyu & Budaya. Yogyakarta: Ar-Ruzz Media.
Yuda, Intana. 2013. Ruang Lingkup : IPA Alam Semesta. Jakarta: Departemen Pendidikan